中俄共建冰上丝绸之路 从北极海冰20年变化图看通航可能性
中俄共建冰上丝绸之路从北极海冰20年变化图看通航可能
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作者：陈甫马勇姜丽媛（中国科学院遥感与数字地球研究所）2017年11月1日，习近平主席会见俄罗斯总理梅德韦杰夫时，再次强调要做好“一带一路”建设同欧亚经济联盟的对接，努力推动滨海国际运输走廊等项目落地，共同开展北极航道开发和利用合作，打造“冰上丝绸之路”。
冰上丝绸之路是什么？为什么要打造冰上丝绸之路呢？难道是要保护非物质文化遗产，在冰上乘坐狗拉雪橇运输货物吗？
图1 千万不要认为冰上丝绸之路要用狗拉雪橇（图片来源于网络）并不是的。冰上丝绸之路是什么？
一直以来，人们谈起对北极的印象就是，“冰天雪地”、“人口稀少”、“生活着北极熊”等等。
图2 北极风光（图片来源于网络）近30年来，随着全球气候变暖，北冰洋的海冰正在加速融化，科学界预测，到2030年左右，北极甚至可能会出现夏季无冰现象。
气候的变化给北极带来了正、负两方面的多重影响，其中负面的影响包括北极熊等北极生物的生存危机等，而正面影响则使得北极航线逐渐变得重要且更有价值。
北极航线之于中国，不仅能节约中国大部分港口通往欧洲的
贸易成本，还有助于推进北极圈地区丰富的能源资源贸易。因此，早在2017年6月，我国在《“一带一路”建设海上合作设想》中就提出，积极推动共建经北冰洋连接欧洲的蓝色经济通道。2017年7月，国家主席习近平在访问俄罗斯期间，就同普京总统共同宣布，中俄两国将开展“一带一路”建设，与欧亚经济联盟对接，开展北极航道合作，把北极航道同“一带一路”连接起来，共同打造“冰上丝绸之路”。
北极航道的打通是构建“冰上丝绸之路”的核心和关键。中国和俄罗斯双方属意的“北极航道”是，穿越北极圈连接北美、东亚和西欧三大经济中心的海运路线。
图3 北极航道示意图通常来说，北极航道至少包括两条主要航线，分别是“东北航线”和“西北航线”。
如图3所示，红色的为东北航线，蓝色的为西北航线。东北航线其大部分航段位于俄罗斯北部，从北欧出发，向东穿过北冰洋巴伦支海、喀拉海、拉普捷夫海、新西伯利亚海和楚科奇海，直到白令海峡。而西北航道大部分航段位于加拿大北部水域，以白令海峡为起点，沿美国阿拉斯加海域向东，穿过加拿大北极群岛直到戴维斯海峡。
图4 与传统航线相比，北极航道航程更短（图片来源于网络）相较于通过苏伊士运河或巴拿马运河的传统航线，这两条北极航道航程更短，被认为更有经济效益，因而被国际航运界称为“黄金水道”。就通行的可能性来说，东北航道是目前
通航可能性最高的路线，在俄罗斯又被称作“北方海航道”，俄罗斯邀请中国合作共建的航道正是东北航道。北极航线通航的可能性分析
那么，目前北极航线（尤其是东北航线）的可行性到底如何呢？
中国科学院遥感与数字地球研究所科研团队利用SSMI （Special Sensor Microwave Imagers）传感器数据做了一个跨度为二十年的海冰观测产品，来研究北极航道的变化，分析其通航的可能性。
SSMI传感器是一台专用微波成像仪，在美国空军国防气象卫星计划DMSP（Defense Meteorological Satellite Program）业务化极轨卫星F08/10/11/13/14/15上均有搭载，目前F15
仍在轨运行。SSMI是目前世界上持续观测时间最长的星载被动微波遥感探测仪器，该数据覆盖除南北极2.4°圆形区域外的所有地区，对极区的重访周期为每天。
1北极海冰产品
通过SSMI的1991~2017的长时间序列北极海冰产品，分析20年间北极海冰的整体以及局部的变化，讨论这些改变对北极航线和冰上丝绸之路带来的机会。
2航线分析
1995和2015年间北极海冰变化视频在视频中，左边是1995年（实际是1992~1996年五年的合成产品），右边是2015年
（实际是2012~2016年五年的合成产品），合成产品排除了个别年份的个体差别，表现了20年的总趋势。
可以看出，夏季的时候北极海冰的面积是显著缩小了，空出了很大面积的海面可以供船只航行。
视频中上面部分红色的线为北极东北航线，下面部分是航线的时间剖面图，其中每行是每天这条红线上的海冰分布情况，一共365行，代表这一年冰雪覆盖的状况。
图5 1995年和2015年时间剖面图图5是1995年和2015最终的剖面静态图，纵坐标代表365天，横坐标代表东北航线上的每一个点的覆盖情况，可以看出，1995年左右这条航线是始终受阻的，而2015年左右则有大约60天是可以无冰航行的。逐年的航线剖面图
同时，我们还生产了从1992年到2016年每年的东北航线的时间剖面图，横向是365天，纵向是区域位置，从中可以看到随着气候的变化，东北航线在夏季的通航可行性越来越高。
图6 1992—2016年航线剖面动态变化图可以看出，随着气候条件的变化，北极航道的商业价值正在持续提升。